Desarrollo De Un Elemento De Lámina Cuadrilátero Sin Rotaciones

Abstract

Se presenta un elemento cuadrilátero sencillo para el análisis de láminas. Este elemento
tiene únicamente grados de libertad traslacionales y está basado en una formulación Lagrangiana total.
El elemento se basa en suponer un campo de curvatura constante expresado en términos de los desplazamientos
nodales de una parcela de cinco elementos y un campo membranal expresado a partir de una
interpolación bi-lineal estándar de los desplazamientos dentro del elemento. A los fines de obtener un
elemento eficiente para el análisis explícito se utiliza un único punto de integración en el centro del elemento.
Para evitar la aparición de modos espureos de deformación (hourglass) se incluyen fuerzas de
estabilización membranales lograndose una estabilización física. Por otro lado, a consecuencia de utilizar
una curvatura constante en el elemento calculada en función de los gradientes sobre el contorno puede
producirse una configuración deformada sin energía asociada (modos espúreos de flexión). Para mantener
un solo punto de integración es necesario realizar una estabilización del modo flexional, lo cual se
logra penalizando la semidiferencia entre las curvaturas nodales, obteniéndose una estabilización de tipo
arti_cial. El elemento se denomina BSQ y se ha implementado en códigos con integración explícita e
implícita de las ecuaciones de movimiento. Los resultados numéricos han sido obtenidos con valores de
los coeficientes de estabilización tanto membranal como flexional constantes. La formulación propuesta
es satisfactoria a la luz de los resultados.